陕西省科学技术协会科普宣传专栏 神奇的纳米机器人

在美国科幻大片《惊异大奇航》中，科学家把变小的人和飞船注射进人体，从而直接观看到人体各个器官的组织和运行情况。事实上，这样的科幻场景，在现实中已经实现：科学家根据分子病理学的原理研制出各种各样的可以进入人体的纳米机器人，它们大到长几毫米，小到直径几微米，参与疾病的治疗和维护身体健康，被认为将会带来一场医学革命。

什么是纳米机器人

“纳米机器人”的研制属于分子仿生学的范畴，它根据分子生物学原理设计，设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”，即在纳米尺度上应用生物学原理，研制可编程的分子机器人，也称纳米机器人。

纳米机器人是纳米生物学中最具有诱惑力的内容，第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体，这种纳米机器人可注入人体血管内，进行健康检查和疾病治疗。还可以用来进行人体器官的修复工作、作整容手术、从基因中除去有害的DNA，或把正常的DNA安装在基因中，使机体正常运行。第二代纳米机器人是直接把原子或分子装配成具有特定功能的纳米尺度的分子装置，第三代纳米机器人将包含有纳米计算机，是一种可以进行人机对话的装置。

用途十分广泛

不少国家纷纷制定相关战略或者计划，投入巨资抢占纳米机器人这种新科技的战略高地。《机器人时代》月刊指出：纳米机器人潜在用途十分广泛，其中特别重要的就是应用于医疗和军事领域。

在医疗领域，医用纳米机器人包括大到长几毫米、小到直径几微米的各种类型，但目前还基本处在试验阶段。不过可以肯定的是，几年内纳米机器人将会带来一场医学革命。许多工程师、科学家和医生都认为，医用纳米机器人有着无限的潜力，而其中最有可能的包括：治疗动脉粥样硬化、抗癌、去除血块、清洁伤口、凝血、祛除寄生虫、治疗痛风、粉碎肾结石、人工授精以及激活细胞能量等。通过医用纳米机器人可以使人不仅保持健康，而且延长寿命。

未来，可以通过大量纳米机器人，让它们自动且不间断地在身体内巡逻，寻找各种疾病信号，由于可以从多种渠道直接探测疾病指标，所以诊断更为精确。此外，在经过更多更好的计算以后，这种机器人还可以向发现疾病的位置释放第一轮预防性药物，作为防止传染的第一道防线。

在军事领域，目前各主要军事大国正在积极进行军用纳米机器人的研发。

发展动态

2016年，北卡罗莱纳州立大学的研究人员研发了一种用新型液态金属镓铟合金制成的纳米机器人“纳米终结者”。这种机器人能够有效地携带药物，并消灭癌变细胞。同时，以色列巴伊兰大学的科学家们发明了一种纳米机器人，并将它们植入了蟑螂体内进行试验。当蟑螂动用意念的时候，该机器人就会向蟑螂体内释放一种荧光药物。该纳米机器人利用DNA折纸技术制成，结构简单且容易进行编程。机器人体内的氧化铁纳米颗粒在穿戴式脑电波设备电磁铁的控制下，作为释放药物的开关。当脑部正高速运转，脑部能量不断提升，将会启动电磁铁，电磁铁又将激活纳米机器人。

国内有关纳米机器人的研发也紧跟世界步伐。由哈工大机器人集团研制具备位移反馈传感器的纳米操作机器人具备位置检测传感器，可实现自动可编程运动，具有超级灵敏、超高精度的优势和特点，能够在极微小尺度下完成特定的观测、表征和操控任务。沈阳自动化研究所微纳米课题组发表的微纳机器人最新成果论文登上国际著名学术杂志SoftMat-ter封面。据了解，沈阳自动化研究所微纳米课题组专注于纳米机器人与生命科学融合研究，力图实现纳米、生物技术与机电系统的融合，曾发布多项微纳米机器人领域研究成果。 （资料来源“科技动态”）

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